Restauración de la función orgánica en cerdos muertos – wissenschaft.de

Después de la muerte, ocurren muchos procesos de degradación, en los que se destruyen las células y los órganos del cuerpo. Los investigadores ahora han invertido parcialmente estos procesos. Para hacer esto, conectaron a los cerdos a una máquina una hora después de que murieran, que, como una máquina de circulación extracorpórea, bombea líquido a través del cuerpo que lleva oxígeno y nutrientes a los órganos. Este tratamiento asegura que se detenga la descomposición celular y comiencen los procesos de reparación. En seis horas, los corazones de los animales tratados comenzaron a latir nuevamente y comenzó su circulación. Los hallazgos podrían ayudar a prolongar la vida de los órganos humanos donados, pero también plantean cuestiones éticas sobre la definición de muerte.

Cuando se interrumpe el flujo sanguíneo de los mamíferos, ya sea temporalmente debido a un ataque cardíaco o de forma permanente después de un paro cardíaco, la falta de oxígeno y nutrientes desencadena una cadena de eventos que conduce a la muerte celular y al daño de los órganos. Si se restablece el flujo sanguíneo, el oxígeno ya vital en las células dañadas causa aún más problemas, el llamado daño por reperfusión. En el caso de la donación de órganos, hasta ahora el problema se ha contenido mediante un enfriamiento rápido de los órganos extraídos, de modo que los procesos nocivos tienen lugar más lentamente. Sin embargo, lo que sucede después de la muerte a menudo se considera irreversible.

detener la muerte celular

Los nuevos resultados de la investigación de un equipo dirigido por David Andrijevic de la Universidad de Yale en Connecticut ahora cuestionan las suposiciones anteriores: los investigadores han desarrollado un sistema llamado OrganEx, que ha podido determinar las funciones de células y órganos importantes en cerdos una hora después de un paro cardíaco. para restaurar. “No todas las células mueren inmediatamente, pero hay una cadena de eventos más larga”, explica Andrijevic. “Es un proceso en el que puede intervenir y detener y restaurar alguna función celular”.

OrganEx es similar a una máquina de circulación extracorpórea, también conocida como oxigenación por membrana extracorpórea, o ECMO para abreviar. Sin embargo, mientras que esto bombea la sangre del paciente a través del cuerpo y la enriquece con oxígeno fuera del cuerpo, OrganEx se basa en un fluido sintético, que se llama criogénico criogénico. Este líquido transporta oxígeno mediante una molécula llamada hemopure, que es un tipo sintético de hemoglobina roja. Además, está enriquecido con diversos fármacos destinados a prevenir el daño por reperfusión, infecciones y tromboembolismo, entre otros.

Los cerdos como seres de prueba

OrganEx es la evolución de un sistema llamado BrainEx, que el equipo de investigación usó para restaurar funciones celulares específicas en los cerebros de cerdos decapitados en 2019. “Si podemos restaurar ciertas funciones celulares en el cerebro muerto, un órgano conocido por ser el más vulnerable hasta el fracaso”, dice el colega de Andreevich, Nenad Sestan. Con un suministro de sangre adecuado, planteamos la hipótesis de que también se podría lograr algo similar en otros órganos vitales trasplantables”. .

Para la prueba práctica de OrganEx, los investigadores sorprendieron a los cerdos de entre diez y doce semanas y les provocaron un paro cardíaco. Luego dejaron los animales muertos a temperatura ambiente durante una hora antes de entregar el sistema OrganEx. A modo de comparación, en su lugar utilizaron una máquina de circulación extracorpórea convencional en algunos animales. Los animales fueron tratados de esta manera durante seis horas. Luego, los investigadores examinaron la permeabilidad de los vasos sanguíneos, la función de los órganos y también analizaron qué genes se activaron a nivel celular, un indicador de los procesos moleculares que ocurren en la célula.

Los miembros trabajan incluso fuera de horario

Resultado: Después de seis horas de tratamiento con OrganEx, los órganos de los cerdos fallecidos eran altamente funcionales y se habían restaurado muchas funciones celulares clave. “Bajo el microscopio, era difícil distinguir entre un órgano sano y un órgano tratado con tecnología OrganEx después de la muerte”, dice el colega de Andreevich Zvonimir Vrselja. Incluso el corazón recuperó su capacidad de contraerse. “Para nuestra sorpresa, pudimos restablecer la circulación sanguínea en todo el cuerpo”, dijo Sestan. Los investigadores también encontraron actividad celular en algunas áreas de los cerebros de los cerdos sacrificados, pero ninguna actividad eléctrica regulada que indicara la conciencia. Cuando los investigadores examinaron a los animales tratados, observaron movimientos musculares espontáneos e involuntarios en la región de la cabeza y el cuello, lo que indica que se conservó alguna función motora.

“Este sistema y el conocimiento adquirido con él tienen un gran potencial para una amplia gama de aplicaciones clínicas”, comenta Uta Dahmin, Jefe de Cirugía de Trasplante Experimental en el Hospital Universitario de Jena, que no participó en el estudio. “En medicina de trasplantes, el uso de la ‘reparación de órganos’, la mejora de órganos previamente dañados, se puede contemplar antes del trasplante. También se puede utilizar en otros casos después de una reducción temporal del flujo sanguíneo a los órganos, como un infarto. “Sin embargo, todavía queda un largo camino por recorrer. Pasemos de un estudio piloto prometedor al uso clínico de rutina de un nuevo dispositivo médico”.

Nuevas cuestiones éticas

Al mismo tiempo, las nuevas posibilidades potenciales también plantean nuevas cuestiones éticas: ¿cuándo está realmente muerto un paciente? ¿Es ético mantener los órganos en funcionamiento para un trasplante a través de OrganEx, pero dejar que el paciente muera? Al comentar sobre el estudio, también publicado en Nature, Brendan Parent, director de investigación sobre ética y política de trasplantes en la Universidad de Nueva York, escribió que es posible que sea necesario revisar la determinación médica y biológica de la muerte. “Para estar más preparados para esta posibilidad, es posible que los médicos deban repensar la forma en que usan los sistemas de perfusión”, dijo Barnett.

Fuente: David Andrijevic (Escuela de Medicina de Yale, EE. UU.) et al., Nature, doi: 10.1038/s41586-022-05016-1

© wissenschaft.de – Elena Bernard